基于NTP的装备管理信息系统时钟同步技术研究

为了解决装备管理信息系统中各分布式信息采集终端采集信息的时间差异问题,在对GPS授时原理和NTP网络协议进行分析的基础上,提出了基于GPS和NTP的装备管理信息系统的时钟同步技术方案,将GPS时钟作为系统的标准时间源,结合NTP协议对各信息采集终端进行时钟同步,从而实现了维持系统各信息时间一致性的目的.     

一种应用于行波测距装置的高精度时间同步技术

基于双端测距方法的行波测距装置对时间同步性能提出了很高的要求,研究高精度的时间同步技术是行波测距装置应用的切实需求。该文从GPS信号的授时精度、高精度恒温晶振修正特性、守时及对时算法逻辑等方面进行深入分析,结合行波测距装置的应用需求,探讨了基于GPS和恒温晶振的高精度时间同步技术的设计方法。在此基础上,提出了采用FPGA实现逻辑设计的工程设计方案,通过型式试验和装置现场实际运行表明,该技术满足了行波测距装置对时间同步的要求。     

基于MSP430的GPS时间信息提取系统

本文设计了一种低功耗的提取GPS时间信号的系统,系统采用低功耗的MSP430F147作为主控制器,并选用GPXBM002F作为接收模块,实现了GPs时间的提取。采用纽扣电池作为GPXBM002F内部实时时钟的备用电池．确保离线时时钟信息的不丢失,提高GPS重启动的速度。整个系统电路简单,工作可靠。系统输出时间误差低于±0．1ms。能够满足大多数用户对授时精度的要求。     

分布式同步数据采集系统的研究与设计

针对广域分布环境中,多台数据采集仪时间同步的难题,根据GPS授时原理,应用GPS长期稳定高精度GPS秒脉冲,设计了一种高精度的同步数据采集系统。系统核心由数据采集单元、微控制器、复杂可编程逻辑、带有秒脉冲输出的GPS模块组成。实验带有8路并行的高速AD通道,结果证实了该采集功能的可靠性,异地同类型设备的时间同步不确定度约为5μs。     

北斗授时在电力终端上的应用

研究了北斗授时功能在电力终端时钟同步上的应用,利用卫星高精度时钟系统研制了低成本、小体积、兼容各种终端的授时器,目的在于给电力终端提供高精度的同步时间,为需要高精度的时间应用提供基础。首先对北斗授时在电力终端时钟上的应用进行了原理分析,然后通过样机进行了实际使用效果验证。理论和实践表明,北斗在终端授时方面的应用精度以及安全性很高,效果良好。     

热力管道泄漏检测系统设计

针对目前供热管道泄漏诊断滞后的问题,介绍了负压波泄漏检测原理,分析了影响定位精确度的主要因素:负压波速度和时间差,以及热网管道沿程温差对负压波速度的影响关系,在此基础上给出了热网管道泄漏故障诊断系统的总体框架。采用GPS授时方式,设计了各热力站高精度的同步数据采集系统,给出了热力站数据采集系统的软硬件设计,实现了故障诊断中心、各热力站数据采集设备的时钟同步。实验结果表明,采集设备的时间同步误差为毫秒级,符合负压波诊断泄漏故障的时间同步要求。     

GPS同步时间冗余系统及其在电力系统中的应用

随着电力控制系统自动化的提高，系统对时间统一的要求越来越迫切，对时间的同步精度也越来越高。通过对GPS系统的分析与研究，采用双机冗余系统，互为热备用，从而使系统具有可靠性高、功能多、精度高、性价比高和操作方便等特点，并就GPS同步时间冗余系统研制的相关技术问题进行了讨论。     

GPS时间同步在工厂自动化系统中的应用

随着自动化水平的提高,GPS时间同步系统已广泛应用于各种自动化系统与智能设备。文章从时间同步系统的结构组成、层级结构和工作原理出发,阐述了GPS时间同步系统在工厂自动化中的具体应用,并给出了GPS时间同步系统的配置要求和接线方式,为工厂GPS时间同步系统的设计、安装和运行提供了一定的参考。     

井地联合微震监测系统研制

针对目前大多数微震监测系统布置局限在井下近似平面内,微震事件垂直定位精度低等问题,设计了一种基于地面和井下联合监测的微震系统,详细介绍了系统的硬件组成及各模块功能,实现了地面监测设备GPS时间同步和井下监测设备工业以太网IEEE1588时间同步的联合。测试结果表明,该系统采集性能和时间同步精度达到了微震监测要求,地面和井下联合监测提高了微震事件垂直方向的定位精度,为微震事件精细分析和动力灾害评价提供了更好的基础数据。     

一种改进的高精度POS时间同步方法

结合现有时间同步方法及高精度POS的应用需求,提出了一种以GPS接收机输出的1PPS秒脉冲为基准,采用数字参数反馈方式,对惯性测量单元的数据采集脉冲周期进行实时修正的高精度POS时间同步方法,并给出了一种简易的POS时间同步精度测试方法.然后结合光纤陀螺POS实际系统进行了时间同步精度测试和对比实验.结果表明,所提出的时间同步方法能够克服时钟漂移并修正时间信号传输延迟,在保证工作可靠性的同时实现了在融合点上数据的高精度同步.     

空间相机集成测试系统的时钟同步

为实现空间相机地面集成测试系统中各专用设备精确时钟同步的要求,提出了一种以GPS卫星同步时钟为时钟源,将时间报文和脉冲信号相结合的综合对时方法。采用FPGA和VHDL设计了时间报文接收、脉冲对时、内部守时时钟及PCI本地控制逻辑等模块。利用Windows2000/XP下的WDM框架开发了PCI总线驱动程序,实现时统卡与专用设备之间时间信息的实时传输。设计了微秒级延时的秒脉冲作备用秒输入,解决了系统工作时因GPS卫星同步时钟意外断电引起时间信息中断的技术问题。示波器测试结果表明,专用设备之间的同步时间精度≤10μs;时间准确度≤10μs。半年运行测试验证表明,精确时钟同步系统稳定、可靠,满足空间相机集成测试系统的实时对时需要。     

非同步量测特性的惯性/星光/卫星组合算法研究

多传感器组合是提高导航系统定位精度和增强系统容错性的有效手段.在分析惯性、星光、卫星导航工作特性的基础上,提出了基于集中滤波器结构的捷联惯性/星光/卫星信息融合导航方案.针对多传感器信息融合中非等间隔量测特性,设计了时间更新和量测更新分离的异步集中卡尔曼滤波算法,设计了基于外推法的卫星信息补偿算法,有效解决了多传感器非等间隔信息融合问题;针对垂直机动研究了惯性/星光姿态组合模型.仿真结果表明,算法可以有效实现对捷联惯导、星光、卫星导航信息的融合,组合精度提高1倍,具有重要的实际应用价值.     

Industrial high-speed wireless synchronous data acquisition system with real-time data compression

In this paper, an industrial wireless data acquisition system (WDAS) is presented. This system aims to change the inflexibility of wired system and improve the wireless transmission rate. First, the WDAS system consists of one wireless gateway and some wireless data acquisition terminals (WDAT), and IEEE 802.11n protocol is used to construct a multipoint distribution network. Then, in order to simplify the synchronous method and the data packet structure, we design a synchronous solution which adopts the console aided control method. The adaptive frequency and amplitude (AFA) compression algorithm is employed to reduce the data redundancy. Consequently, system can transmit more data by limited bandwidth. Last, some experiments of the compression algorithm are given to show the effectiveness of the AFA algorithm. By using the proposed system, distributed signals are synchronously measured and, hence, real-time analysis can be realized.     

Real-time averaging of position data from multiple GPS receivers

Making GPS more accurate and/or reliable by combining it with other sensors and applying sophisticated data processing techniques has been attempted many times. Our approach to enhancing the performance of GPS is much simpler than most. We combine multiple (up to eight) consumer-grade GPS receivers into a system that averages their data in real time, requiring no other sensors, augmentation technologies, or powerful processors. The results show significant improvement in both accuracy and reliability of the data over that of a single receiver, and the distribution of error more closely resembles the normal distribution (as compared to a single receiver). Our multi-GPS system shows potential to be an inexpensive way to achieve better GPS performance with only “off-the-shelf” equipment.     

Compensating UAV GPS data accuracy through use of relative positioning and GPS data of UGV

Journal of Mechanical Science and Technology - We improve the performance of a low-quality GPS data on a UGV through use of multiple low-quality GPS modules on a UGV within line of sight of the...     

基于MAX Ⅱ的多通道同步数据采集系统

介绍了以CPLD为核心的GPS同步,大容量数据采集系统。该系统完全使用硬件来完成数据采集的时序控制,使用一片AD7663可以实现以每通道10K/S的采样速率完成16通道模拟信号采集,32路开关量的采集,并且可以根据需要,灵活扩展采集通道数。另外采集的数据被打上时间标签,所有的数据和时间标签组成数据帧.,直接写入双口RAM。文章最后给出了主蔓控制信号的QuartusⅡ的时序仿真。     

基于WINCE5.0的CINRAD雷达GPS校时系统的设计与实现

时间同步是新一代天气雷达(CINRAD)系统普遍存在的问题。针对新一代天气雷达网的布局现状,采用卫星时钟作为CINRAD雷达网的时间同步校时基准时间,利用成熟的GPS校时接收模块,设计以ARM9为核心的开放式、可视化的校时主机,研制了一套智能化的新型CINRAD雷达GPS校时系统。该系统主要包括校时服务器硬件和软件,是一套校时精度高、稳定性能好、功能齐全、可全自动工作的时间同步校时系统。文中详细介绍了新一代天气雷达GPS校时系统的设计思路和工作模式。通过在不同型号雷达系统中的应用,取得了预期的效果,较好地解决了CINRAD同步自动校时的关键技术,具有重要的应用价值和潜在的经济效益。     

基于GPS板的时差比相频标比对系统的研制

应用GPS技术研制频标比对系统可对野外环境条件下的通信设备进行快速、便携的时间频率校准。详细描述了系统中GPS频率标准源以及比相法、时差法频标比对单元的设计方案和软件设计思路,并给出了设计方案中关键技术解决途径。该系统经校准完全满足要求,并在计量技术机构得到应用。     

机械振动 WSN 比例补偿跨层同步采集触发方法

针对机械振动无线传感网络同步采集中的同步触发精度低问题,提出了一种比例补偿跨层同步采集触发方法。首先,基于跨层同步架构设计超宽带机械振动无线传感器网络节点,分析采集节点实际采集时钟构成;然后,使用单一硬件定时器作为采集控制时钟,跨层获取同步信息并进行同步触发延时控制;最后,根据周期性同步信息建立节点间的时间比例模型,根据采集节点上行链路时间比例对同步触发延时进行比例补偿,减小同步采集触发误差。实验结果表明,所提方法在单跳网络中同步采集触发误差均值为20 ns,最大值为50 ns,在两跳网络中同步采集触发误差均值为37 ns,最大值为76 ns,有效提高了机械振动无线传感器网络同步采集触发精度。